专利名称：基于虚拟com接口的usb接口连接的无线收发模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信接口技术领域，尤其涉及一种基于虚拟COM接口的USB 接口连接的无线收发模块。
背景技术：
随着计算机在工业控制领域的广泛应用，计算机网络控制技术已深入应用到各行 各业中，通用的COM接口、USB接口等在计算机设备中逐渐被用户所熟悉和使用。COM接口即串行通讯端口，微机上的COM 口通常是9针，也有25针的接口，最大速 率115200bps，通常用于连接鼠标(串口)及通讯设备，如连接外置式MODEM进行数据通讯 等；USB是英文Universal Serial BUS (通用串行总线)的缩写，是一个外部总线标准，用 于规范电脑与外部设备的连接和通讯，是应用在PC领域的接口技术，USB接口支持设备的 即插即用和热插拔功能。在现有的计算机设备中，RS-485、RS_422属于常见的总线类型，然而在现场安装使 用时存在两个缺陷一是PC机没有此类接口，虽然有RS-232和RS-485、RS-422的转换模块 能够实现电平转换，但现有的笔记本电脑上已经很难见到RS-232接口了 ；二是在某些应用 场合布线困难，特别是网络节点较多时。
实用新型内容为了解决以上的问题，本实用新型的目的是提供一种基于虚拟COM接口的USB接 口连接的无线收发模块，以实现PC机或其它控制设备利用虚拟COM 口与其它PC机或控制 设备之间的数据交换。为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案USB接口(14) ,USB与UART桥接单元(13)、微处理单元(12)以及射频单元(11)， 所述射频单元(11)与所述微处理单元(12)双向电连接，所述微处理单元(12)通过所述 USB与UART桥接单元(13)连接所述USB接口(14)，所述微处理单元(12)的1/0管脚连接 8位和4位拨码开关。所述射频单元(11)采用CCllOO芯片构成。所述微处理单元(12)采用C8051F311芯片构成。所述USB与UART桥接单元(13)采用CP2102芯片构成。本实用新型具有以下优点和积极效果1)传输速度快，抗干扰能力强，便于携带，波特率和无线频率可调等特点；2)对数据包导向系统的灵活支持对同步词汇侦测的芯片支持，地址检查，灵活 的数据包长度及自动CRC处理；3)数据传输速率可调和无线收发频率可调。
图1是本实用新型提供的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块的结 构图。图2是本实用新型中所述的微处理单元的原理图。图3是本实用新型中所述的射频单元的原理图。图4是本实用新型中所述的USB与UART桥接单元的原理图。
具体实施方式
下面以具体实施例结合附图对本实用新型作进一步说明本实用新型提供的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，具体采用 的技术方案如下，参见图1，包括USB接口 14、USB与UART桥接单元13、微处理单元12以及 射频单元11，射频单元11与微处理单元12双向电连接，微处理单元12通过USB与UART桥 接单元13连接USB接口 14;参见图2，微处理单元12的I/O管脚(P2. 0-P2. 7)连接8位拨 码开关Sl和4位拨码开关S2，分别用于调节无线收发信号频率和USB接口收发数据的波特率。下面描述本实用新型的工作原理PC机15在安装了免费的USB与UART桥接单元 驱动程序后，将上述模块视为一个虚拟COM 口，使用非常方便。当射频单元11收到无线信号 时，触发微处理单元12中断，微处理单元12将收到的信号经过USB与UART桥接单元13由 USB接口 14传送给PC机15 ；或当所述USB接口 14收到PC机15送来的信号时，通过USB 与UART桥接单元13触发微处理单元12的串口中断，微处理单元12将收到的数据送至射 频单元11转换成无线信号发射出去。在实际应用中，本实用新型可与PC机或各种带USB 口控制设备连接，实现PC机或 各种控制设备之间的数据交换。本实用新型的射频单元采用CCllOO芯片，由于该芯片本身的特性，该芯片可接收 和发送无线信号，所采用的频率为400MHz-464MHz范围，数据传输速率、频率、发射功率均 可编程控制，具有带交错的前向误差校正和自动CRC处理功能，因此传输速度快，抗干扰能 力强。本实用新型的微处理单元可为C8051F311芯片，该芯片的特点是运算速度快，具 有UART和SPI接口，UART接口连接USB和UART桥接单元，SPI接口用于控制CC1100芯片 的工作，RAM容量大，单次收发数据长度可达256字节。本实用新型的USB和UART桥接单元可为CP2102，可实现RS-232与USB之间的信 号转换，波特率最高可达1Mbps，在安装免费的驱动程序后，PC机或其它工业设备将其视为 一个虚拟COM 口，便于编程实现，方便用户二次开发。本实用新型提供的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，具有下述 特点①射频单元接收状态电流消耗为15.6mA，发送功率可调，电流消耗为 14. 3-28. 8mA ；②高灵敏度1. 2kbps下-IlOdBm, 数据包误差率；③数据传输速率可通过4位拨码开关调节为1200、2400、4800、9600、 14400、19200、38400、56000、57600、115200bps，无线频率可通过8位拨码开关调节为400MHz-464MHz范围共256种频段；④传输性能好天线位置高于地面3米，空旷地带传输距离小于100米时。本实用新型有很强的通用性，安装方便，工作于免费射频频段，可用于短距离无线 数据传输、无线数据采集、无线抄表、工业遥控和遥测等领域。附图2给出了本实用新型中所述微处理单元的原理图，图中包括数据下载接口和 复位电路的接线方式、晶振的接线方式，8位数码开关连接C8051F311的P2. 0-P2. 7脚，4位 拨码开关连接C8051F311的Pl. 6-P1. 9脚，与射频单元连接的SCLK、MIS0、M0SI、ffl)02、CSn、 GD02 信号线分别接 C8051F311 的 P0. 6、P0. 7、Pl. 0、P1. UPl. 2、Ρ0. 1 脚，与 USB 与 UART 桥 接单元连接的RXD和TXD分别接C8051F311的Ρ0. 4和Ρ0. 5脚。电源VDD33由USB与UART 桥接单元提供。附图3给出了本实用新型中所述射频单元的芯片CCllOO与外围元器件的接线方 式，图中OUT接天线，电源VDD33由USB与UART桥接单元提供，XTAL3为26MHz有源晶振。附图4给出了本实用新型中所述USB与UART桥接单元的CP2102芯片与USB接口 的接线方式。CP2102的6脚输出3. 3V电源，为微处理单元和射频单元供电。TXD和RXD与 微处理单元的RS232串口连接，以实现通信。
权利要求一种基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，其特征在于，包括USB接口(14)、USB与UART桥接单元(13)、微处理单元(12)以及射频单元(11)，所述射频单元(11)与所述微处理单元(12)双向电连接，所述微处理单元(12)通过所述USB与UART桥接单元(13)连接所述USB接口(14)，所述微处理单元(12)的I/O管脚连接8位和4位拨码开关。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，其特征 在于所述射频单元(11)采用CCllOO芯片构成。
3.根据权利要求1或2所述的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，其 特征在于所述微处理单元(12)采用C8051F311芯片构成。
4.根据权利要求1或2所述的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，其 特征在于所述USB与UART桥接单元(13)采用CP2102芯片构成。
专利摘要本实用新型涉及无线通信接口技术领域，尤其涉及一种基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块。本实用新型包括USB接口(14)、USB与UART桥接单元(13)、微处理单元(12)以及射频单元(11)，所述射频单元(11)与所述微处理单元(12)双向电连接，所述微处理单元(12)通过所述USB与UART桥接单元(13)连接所述USB接口(14)，所述微处理单元(12)的I/O管脚连接8位和4位拨码开关。本实用新型有很强的通用性，安装方便，工作于免费射频频段，可用于短距离无线数据传输、无线数据采集、无线抄表、工业遥控和遥测等领域。
文档编号H04B1/40GK201774527SQ20102014284
公开日2011年3月23日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者熊俊俏, 郝毫毫, 陈家林 申请人:武汉工程大学